77550

Разработка компьютерного тестового контроля знаний

Дипломная

Информатика, кибернетика и программирование

В аналитической части описаны процессы тестирования знаний и обработки результатов. Для лучшего понятия предметной области построены модели ASIS. Произведен анализ систем схожего направления, выделены их достоинства и недостатки.

Русский

2015-02-03

3.09 MB

11 чел.

45

АННОТАЦИЯ

В рамках дипломного проектирования разработано программное обеспечение универсальной автоматизированной системы тестирования знаний. Данная система посвящена решению задач автоматизации процессов тестирования знаний и обработки результатов.Программноесредство выполнено в виде web-приложения с помощью технологий PHP, MySQL, JavaScript,HTMLи CSS.

В пояснительной записке рассмотрены вопросы создания программной системы и написание сопровождающей документации.

В аналитической части описаны процессы тестирования знаний и обработки результатов. Для лучшего понятия предметной области построены модели ASIS. Произведен анализ систем схожего направления, выделены их достоинства и недостатки. Проведены выводы и приведены обоснования необходимости разработки, цели и задачи, объект и предмет исследования, определены функции, которые должны быть реализованы в разрабатываемой системе.

В техническом задании определены основания для разработки и назначение разработки. Описаны требования к программной системе, функциональные характеристики, этапы разработки и порядок контроля и приёмки.

В исследовательской части определены цели и задачи исследования.

____

В конструкторской части выбрана и разработана архитектура программной системы, база данных. Обоснован выбор средств разработки. Построены проектные модели программной системы с полным их описанием. Спроектирован пользовательский интерфейс и представлены эскизы макетов страниц web-приложения.

В технической документации разработаны необходимые документы, сопровождающие программный продукт: руководство пользователя иадминистратора.

В экспериментальной части описаны методики отладки и тестирования, примененные при разработке данного средства. Приведены результаты тестирования программного средства при различных ситуациях.

В экономической частидипломной работы приведены расчеты затрат на создания программной системы и обоснование цели разработки.

В организационной части приводятся расчеты по вопросам охраны труда и техники безопасности. Представлены расчеты искусственного освещения для помещения и описание режима труда и отдыха при работе на ПК.


СОДЕРЖАНИЕ

АННОТАЦИЯ 1

ВВЕДЕНИЕ 6

1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 8

1.1. Описание процессов тестирования и проверки знаний 8

1.2. Функциональное моделирование процессов тестирования и проверки знаний 12

1.3. Обзор программных систем тестирования и проверки знаний 16

1.3.1. Система тестирования INDIGO 16

1.3.2. «Конструктор тестов» 19

1.3.3. Система программ MyTest X 22

1.3.4. Сравнение программ-аналогов 24

1.4. Выводы 24

2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 26

2.1. Основания для разработки 26

2.2. Назначение разработки 26

2.3. Требования к программному изделию 26

2.3.1. Требования к функциональным характеристикам 26

2.3.2. Требования к надежности 29

2.3.3. Условия эксплуатации 29

2.3.4. Требования к составу и параметрам технических средств 30

2.3.5. Требования к информации и программной совместимости 31

2.4. Требования к программной документации 31

2.5. Стадии и этапы разработки 31

2.5.1. Стадии разработки 31

2.5.2. Этапы разработки 31

2.5.3. Содержание работы по этапам 32

2.6. Порядок контроля и приемки 33

2.6.1. Виды испытаний 33

2.6.2. Общие требования к приемке работы 33

3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 34

4. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 35

4.1. Архитектура программной системы 35

4.2. Выбор средств разработки 37

4.2.1. Технология MySQL 37

4.2.2. Технология PHP 37

4.3. Проектирование программной системы 39

4.4 Проектирование моделей данных 39

4.5. Алгоритмическое конструирование 42

4.6. Проектирование интерфейса 42

5. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ 43

1.1. Руководство пользователя 43

1.2. Руководство администратора 43

1.3. Руководство по настройке среды 47

6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 49

1.1. Методика тестирования 49

1.2. Тестирование системы в штатных условиях 49

1.3. Нагрузочное тестирование 50

1.4. Тестирование в исключительных ситуациях 51

1.5. Оценка полноты тестирования и надежности 51

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 53

7.1. Экономическое обоснование создания автоматизированной системы 53

7.2. Расчет времени на создание автоматизированной системы 54

7.3. Расчёт затрат на разработку автоматизированной системы 59

7.3.1. Расчет заработной платы исполнителя работ по созданию автоматизированной системы 59

7.3.2. Расчет начислений на заработную плату 60

7.4. Расчет расходов на содержание и эксплуатацию ЭВМ 60

7.5. Расчёт себестоимости автоматизированной системы 61

7.6. Расчёт цены автоматизированной системы 63

7.7. Эффективность от применения автоматизированной системы 64

8. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ 67

8.1. Охрана труда пользователей ПК 67

8.2. Режим труда и отдыха 68

8.3. Электробезопасность 71

8.4. Освещение помещения 72

8.5. Микроклимат помещения 74

8.6. Пожарная безопасность 75

8.7. Расчет искусственного освещения 76

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 81


ВВЕДЕНИЕ

Информационные технологии стали неотъемлемой частью жизни социума. Существование и функционирование образовательной системы, как одного из оснований становления и развития информационного общества, немыслимо без информационных технологий. При этом их использование в образовательной системе направлено на единовременное решение нескольких задач:

  1.  обеспечение развития информационного общества;
  2.  расширение сферы образовательных услуг с помощью применения информационных технологий;
  3.  развитие самой образовательной системы на основе ИТ.

Одним из направлений совершенствования процесса обучения является разработка оперативной системы контроля знаний, умений и навыков, позволяющей объективно оценивать знания, выявляя имеющиеся пробелы и определяя способы их ликвидации. Поэтому вопросы контроля знаний интересуют многих ученых, так и специалистов в области информационных технологий. В настоящее время существует большое количество разнообразных способов проведения контроля и оценки знаний, как при традиционном, так и при компьютерном обучении.

Компьютерное тестирование имеет ряд преимуществ:

  1.  быстрое получение результатов испытания и освобождение от трудоемкой работы по обработке результатов тестирования;
  2.  объективность в оценке;
  3.  конфиденциальность при анонимном тестировании;
  4.  тестирование на компьютере более интересно по сравнению с традиционными формами опроса, что создает положительную мотивацию.

Цель работы – на основе, полученных их различных источников данных, разработать компьютерный тестовый контроль знаний и в дальнейшем анализировать и обработать его.

Поставленная цель дипломной работы достигается путем решения следующих задач:

  1.  анализ процессов тестирования и проверки знаний;
  2.  проектирование и реализация базы данных;
  3.  проектирование программной системы;
  4.  разработка программной системы и технической документации;
  5.  тестирование и внедрение программной системы.

Актуальность данной работы заключается в том, что в настоящее время практически во всех сферах деятельности оснащены компьютерами, имеют свои локальные сети, доступ к сети Internet, что позволяет перейти от традиционных методов обучения и оценки полученных знаний к новым обучающим технологиям.

Объект исследования является методика организации проверки и оценки знаний.

Предмет исследования является автоматизациятестирование и проверка знаний.


  1.  АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Описание процессов тестирования и проверки знаний

Тест (англ. test — проба, испытание, исследование) в психологии и педагогике, стандартизированные задания, результат выполнения которых позволяет измерить психофизиологические и личностные характеристики, а также знания, умения и навыки испытуемого.

Тесты можно разделять по многим признакам. Основная классификация - по направленности теста: оценивать можно способности человека, его личностные качества, интеллект, отдельные психические функции (внимание, память, воображение), знания.

Традиционные тесты

Традиционный тест обладает составом, целостностью и структурой. Он состоит из заданий, правил их применения, оценок за выполнение каждого задания и рекомендаций по интерпретации тестовых результатов. Результат традиционного теста зависит от количества вопросов, на которые был дан правильный ответ.

Нетрадиционныетесты

К нетрадиционным тестам можно отнести тесты интегративные, адаптивные, многоступенчатые и так называемые критериально-ориентированные тесты.

Интегративные тесты

Интегративным можно назвать тест, состоящий из системы заданий, нацеленных на обобщенную итоговую диагностику подготовленности выпускника образовательного учреждения. Диагностика проводится посредством предъявления таких заданий, правильные ответы на которые требуют интегрированных (обобщенных, явно взаимосвязанных) знаний двух и большего числа учебных дисциплин.

Адаптивные тесты

Адаптивный тест представляет собой вариант автоматизированной системы тестирования, в которой заранее известны параметры трудности и дифференцирующей способности каждого задания. Эта система создана в виде компьютерного банка заданий, упорядоченных в соответствии с интересующими характеристиками заданий. Самая главная характеристика заданий адаптивного теста - это уровень их трудности, полученный опытным путем, что означает: прежде чем попасть в банк, каждое задание проходит эмпирическую апробацию на достаточно большом числе типичных учащихся интересующего контингента.

Виды тестовых заданий

Рассмотрим наиболее популярную классификацию тестовых заданий представленных на рис.1.1. В рамках данной классификации тестовые задания можно разделить на две группы:

  1.  тестовые задания закрытого типа (каждый вопрос сопровождается готовыми вариантами ответов, из которых необходимо выбрать один или несколько правильных);
  2.  тестовые задания открытого типа (на каждый вопрос испытуемый должен предложить свой ответ: дописать слово, словосочетание, предложение, знак, формулу и т.д.).

Выбор типа и вида тестового задания определяется, прежде всего, целями, в соответствии с которыми проводится тестирование, характером материала, усвоение которого необходимо выявить, возрастными особенностями испытуемых. Немаловажное значение играет финансовое, кадровое и ресурсное обеспечение, а также запас времени, которым располагает разработчик.

Рис.1.1. Виды тестовых заданий

Задания закрытого типа:

  1. множественный выбор - испытуемому необходимо выбрать один или несколько правильных ответов из приведенного списка;
  2. альтернативный выбор - испытуемый должен ответить «да» или «нет»;
  3. установление соответствия - испытуемому предлагается установить соответствие элементов двух списков;
  4. установление последовательности - испытуемый должен расположить элементы списка в определенной последовательности.

Задания открытого типа:

  1. свободное изложение - испытуемый должен самостоятельно сформулировать ответ; никакие ограничения на них в задании не накладываются;
  2. дополнение - испытуемый должен сформулировать ответы с учетом предусмотренных в задании ограничений (например, дополнить предложение).

По сравнению с другими формами контроля знаний тестирование имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества:

  1. тестирование является более качественным и объективным способом оценивания, его объективность достигается путем стандартизации процедуры проведения, проверки показателей качества заданий и тестов целиком;
  2. тестирование - более справедливый метод, оно ставит всех учащихся в равные условия, как в процессе контроля, так и в процессе оценки, практически исключая субъективизм преподавателя. По данным английской ассоциации NEAB, занимающейся итоговой аттестацией учащихся Великобритании, тестирование позволяет снизить количество апелляций более чем в три раза, сделать процедуру оценивания одинаковой для всех учащихся вне зависимости от места проживания, типа и вида образовательного учреждения, в котором занимаются учащиеся;
  3. тесты это более объёмный инструмент, поскольку тестирование может включать в себя задания по всем темам курса, в то время как на устный экзамен обычно выносится 2-4 темы, а на письменный - 3-5. Это позволяет выявить знания учащегося по всему курсу, исключив элемент случайности при вытаскивании билета. При помощи тестирования можно установить уровень знаний учащегося по предмету в целом и по отдельным его разделам;
  4. тест это более точный инструмент, так, например, шкала оценивания теста из 20 вопросов, состоит из 20 делений, в то время, как обычная шкала оценки знаний - только из четырёх;
  5. тестирование более эффективно с экономической точки зрения. Основные затраты при тестировании приходятся на разработку качественного инструментария, то есть имеют разовый характер. Затраты же на проведение теста значительно ниже, чем при письменном или устном контроле. Проведение тестирования и контроль результатов в группе из 30 человек занимает полтора два часа, устный или письменный экзамен - не менее четырёх часов;
  6. тестирование - это более мягкий инструмент, они ставят всех учащихся в равные условия, используя единую процедуру и единые критерии оценки, что приводит к снижению предэкзаменационных нервных напряжений.

Недостатки:

  1. разработка качественного тестового инструментария - длительный, трудоемкий и дорогостоящий процесс;
  2. данные, получаемые преподавателем в результате тестирования, хотя и включают в себя информацию о пробелах в знаниях по конкретным разделам, но не позволяют судить о причинах этих пробелов;
  3. тест не позволяет проверять и оценивать высокие, продуктивные уровни знаний, связанные с творчеством, то есть вероятностные, абстрактные и методологические знания;
  4. широта охвата тем в тестировании имеет и обратную сторону. Учащийся при тестировании, в отличие от устного или письменного экзамена, не имеет достаточно времени для сколько-нибудь глубокого анализа темы;
  5. обеспечение объективности и справедливости теста требует принятия специальных мер по обеспечению конфиденциальности тестовых заданий. При повторном применении теста желательно внесение в задания изменений;
  6. в тестировании присутствует элемент случайности. Например, учащийся, не ответивший на простой вопрос, может дать правильный ответ на более сложный. Причиной этого может быть, как случайная ошибка в первом вопросе, так и угадывание ответа во втором. Это искажает результаты теста и приводит к необходимости учета вероятностной составляющей при их анализе.

1.2. Функциональное моделирование процессов тестирования и проверки знаний

Изучение предметной области является основой для функционального моделирования с целью выявления базовых функций и их взаимосвязи. Используется точка зрения преподавателя. Для построения функциональной модели тестирования знаний используется стандарт IDEF0 (IcamDEFinition, первоначальное название – StructuredAnalysisandDesignTechnique, сокращенно SADT). В данном стандарте описан графический язык функционального моделирования предметной области на основе структурного подхода. Именно это позволяет выбрать данные подход в качестве методологии моделирования предметной области.

Модель рассматривается как совокупность работ, каждая из которых оперирует некоторым набором данных. Работа изображается в виде прямоугольного блока, данные – в виде стрелок.

Процесс моделирования начинается с описания системы в целом. Функциональная модель по стандарту IDEF0 представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Модель содержит три типа диаграмм: контекстная, декомпозиция, дерево узлов.

На рис.1.2 представлена контекстная диаграмма функциональной модели процесса контроля знаний, на которой определены все данные и объекты, используемые для ее функционирования. Входящая информация, подвергаемая обработке, представлена в видеответов. Управляющая информация представлена в виде закон РФ «Об образовании». Результатом обработки информации является итог контроля знаний.

На диаграмме первого уровня, представленной на рис.1.3, выполнена декомпозиция процесса контроля знаний в 3 этапа.

  1.  Контроль на лекциях. На лекциях происходит периодический опрос и в результате ответов, контролируется усвоения пройденного материала.
  2.  Проведение семинаров, лабораторных и практических работ. На семинарах, лабораторных и практических работах происходит закрепление пройденного материала. Вследствие чего предоставляется допуск на зачет или экзамен.
  3.  Проведение экзамена, зачета. Происходит контроль знаний полученных в результате лекций, семинаров, лабораторных и практических работ, который подводит общий итог полученных знаний.

На рис.1.4. представлена диаграмма второго уровня, на которой выполнена декомпозиция процесса проведение экзамена в 4 этапа: проведение письменного опроса,проведение устного опроса, проведение тестирования,подведение итогов.

На диаграмме третьего уровня, представленной на рис.1.5, выполнена декомпозиция процесса проведение тестирования в 4 этапа.

  1.  Выдача теста. Происходит выдача тестов учащимся получившим допуск.
  2.  Прохождение теста.
  3.  Проверка теста. Обработка и анализ пройденного теста с подсчётом количества набранных баллов.
  4.  Выставление оценки. На основании набранных баллов выставляется оценка и подводится результат тестирования.

Рис.1.2. Котекстная диаграмма функциональной модели «Контроль знаний»

Рис.1.3. Диаграмма первого уровня функциональной модели «Контроль знаний»

Рис.1.4. Диаграмма второго уровня функциональной модели «Контроль знаний» для процесса «Проведение экзамена»

Рис. 1.5. Диаграмма третьего уровня функциональной модели «Контроль знаний» процесса «Проведение тестирования»

1.3. Обзор программных систем тестирования и проверки знаний

1.3.1. Система тестирования INDIGO

Система тестирования INDIGO – это универсальный инструмент автоматизации процесса тестирования и обработки результатов, который можно использовать для решения широкого спектра задач:

  1. тестирование и контроль знаний школьников и студентов;
  2. отбор кандидатов при приеме на работу;
  3. определение профессионального уровня сотрудников (аттестации, сертификации, кадровые перестановки);
  4. проведение психологических тестов (например, IQ-тесты);
  5. проведение опросов (социологических, маркетинговых, выявление доминирующей точки зрения и т.д.);
  6. автоматизация проведения конкурсов и олимпиад.

Система INDIGO уже показала свою эффективность в результате успешного применения как в учебном процессе в учебных заведениях, так и в коммерческих организациях, обеспечив:

  1. эффективную автоматизацию тестирования за счет широких функциональных возможностей;
  2. удобство работы благодаря современному пользовательскому интерфейсу;
  3. ликвидацию физических и временных затрат за счет гибкой автоматической обработки результатов.

Работа с INDIGO делится на две части:

  1. интерфейс Администратора:
  2. создание и редактирование тестов;
  3. управление базой тестов;
  4. управление базой пользователей;
  5. управление Web-сервером и правилами тестирования;
  6. доступ к результатам тестирования;
  7. интерфейс Пользователя:
  8. регистрация и авторизация пользователей в системе;
  9. просмотр доступных тестов;
  10. выбор теста и проведение тестирования;
  11. просмотр результатов тестирования и ошибок;
  12. доступ к журналу результатов.

На рис. 1.7.-1.9. приведены рабочие примеры скриншотов системы тестирования INDIGO.

Рис.1.7. Окно редактора тестов

Рис.1.8. Окно учёта тестов

Рис.1.9. Окно тестирования

1.3.2. «Конструктор тестов»

«Конструктор тестов» - это универсальная система проверки знаний. Данную программу можно использовать как в домашних условиях, так и для проведения тестирования в любых учебных заведениях. Программа позволяет использовать неограниченное количество тем, вопросов и ответов. Программа поддерживает пять типов вопросов, что позволяет проводить любые тесты. В тестах имеется возможность использовать музыку, звуки, изображения и видеоролики. Любые данные можно распечатать на принтере. На одном компьютере тестирование независимо могут проходить несколько человек, входя в программу под своими именами. Программа проста в использовании, имеет удобный и понятный русский интерфейс.

«Конструктор тестов» состоит из трех частей:

  1. «Конструктор тестов. Редактор» - предназначен для заполнения и редактирования базы данных, а так же для различных настроек "Конструктора тестов".
  2. «Конструктор тестов. Тренажер» - предназначен для проведения тестирования по тем темам и вопросам, которые были занесены в базу данных при помощи "Редактора".
  3. «Конструктор тестов. Администратор результатов» - предназначен для анализа результатов, полученных в процессе тестирования в программе "Конструктор тестов. Тренажер".

На рис. 1.10.-1.12. приведены рабочие примеры скриншотов «Контроля тестов».

Рис.1.10.Окно редактирования темы

Рис.1.11.Окно ответов

Рис.1.12.Окно индивидуальных результатов

1.3.3. Система программ MyTest X

MyTest X это - система программ (программа тестирования учащихся, редактор тестов и журнал результатов) для создания и проведения компьютерного тестирования, сбора и анализа результатов, выставления оценки по указанной в тесте шкале.

Программа MyTest X работает с девятью типами заданий: одиночный выбор, множественный выбор, установление порядка следования, установление соответствия, указание истинности или ложности утверждений, ручной ввод числа (чисел), ручной ввод текста, выбор места на изображении, перестановка букв. Задание типа да/нет легко можно получить, используя тип с одиночным выбором. В тесте можно использовать любое количество любых типов, можно только один, можно и все сразу.

Программа состоит из трех модулей:

  1. модуль тестирования (MyTestStudent);
  2. редактор тестов (MyTestEditor);
  3. журнал тестирования (MyTestServer).

Модуль тестирования (MyTestStudent) является "плеером тестов". Он позволяет открыть или получить по сети файл с тестом и пройти тестирование. Ход тестирования, сигнализация об ошибках, способ вывода результата тестирования зависит от параметров теста, заданных в редакторе.

Для создания тестов имеется очень удобный редактор тестов (MyTestEditor) с дружественным интерфейсом. С помощью редактора можно создать либо новый тест, либо изменить существующий. Так же в редакторе настраивается процесс тестирования: порядок заданий и вариантов, ограничение времени, шкала оценивания и многое другое.

Журнал тестирования (MyTestServer) позволяет организовать тестирование более удобным образом. С помощью него можно раздавать файлы с тестами по сети, получать результаты со всех компьютеров, тестируемых и анализировать их в удобном виде.

На рис. 1.13. и 1.14. приведены рабочие примеры скриншотовсистемы программы MyTest X.

Рис.1.13.Окно тестирования

Рис.1.12.Окно редактирования тем

1.3.4. Сравнение программ-аналогов

В таблице 1.1. сведены основные критерии по которым происходит сравнение рассмотренных программ-аналогов, плюс обозначает присутствие в данной программе критерия напротив которого он стоит, минус отсутствие критерия сравнения.

Таблица 1.1.

Сравнение характеристик рассмотренных программ-аналогов

ПО

Критерии

INDIGO

«Конструктор тестов»

MyTest X

Клиент-серверное тестирование

+

+

+

Видео/аудио фрагменты

-/-

+/+

-/+

Весовые коэффициенты к вопросам/ответам

+/-

+/+

-

Ограничение теста по времени

+

-

+

Управление пользователями

+

+

+

Вопросы 5 видов

+

+

+

Выставление результатов

+

+

+

Отчет по группе

-

-

-

Кроссплатформенность

-

-

-

1.4. Выводы

На основе анализа предметной области и обзора программных систем тестирования и проверки знаний были определены функции, которые должны быть реализованы в разрабатываемой системе.

Разрабатываемая система должна обеспечивать выполнение следующих функций:

  1.  регистрация пользователей в системе;
  2.  авторизация пользователей;
  3.  работать  с БД системы;
  4.  создание тестов;
  5.  тестирование в различных режимах;
  6.  обработка результатов;
  7.  выставление оценки;
  8.  формирование отчетов.

Цель работы – на основе, полученных их различных источников данных, разработать компьютерный тестовый контроль знаний и в дальнейшем анализировать и обработать его.

Поставленная цель в преддипломной работе достигается путем решения следующих основных задач:

  1.  анализ процессов тестирования знаний;
  2.  анализ программных систем тестирования и проверки знаний;
  3.  проектирование и реализация базы данных;
  4.  проектирование программной системы;
  5.  разработка программной системы и технической документации;
  6.  тестирование и внедрение программной системы.

Объект исследования является методика организации проверки и оценки знаний.

Предмет исследованияявляется автоматизация тестирования и проверки знаний.


  1.  ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Разрабатываемое программное обеспечение является автоматизированной системой и призвано упростить работу учителям, преподавателям при проведении, организации различных видов тестирования и проверки знаний, а также выставлению оценок и контроля успеваемости.

  1.  Основания для разработки

Программная система разрабатывается в рамках дипломной работы. Основанием для разработки универсальной автоматизированной системы тестирования знаний является приказ ректора БГТУ проф. Лагерева А.В.«О допуске к дипломному проектированию, утверждении тем дипломных работ и руководителей»№ 351-3 от 26.04.2012 года, задание на выполнение дипломной работы, выданное дипломным руководителем к.т.н. доц. Копелиовичем Д.И.

  1.  Назначение разработки

Данная программная система предназначена для создания, обработкии прохождения тестов. Результатом работы системы является тест готовый для прохождения, а также оценка прохождения и статистика тестирований. Пользователями данной программной системы являются: учителя, преподаватели, студенты, учащиеся. Интуитивно-понятный интерфейс позволит пользователю легко освоить ее.

  1.  Требования к программному изделию
    1.  Требования к функциональным характеристикам

Программная система должна обеспечить следующие функциональные возможности:

  1. регистрация пользователей;
  2. авторизация пользователей;
  3. создание, удаление и редактирование групп;
  4. создание, удаление и редактирование категорий;
  5. создание, удаление и редактирование тестов;
  6. просмотр статистики тестирования;
  7. резервное копирование БД;
  8. создание вопросов пяти различных типов:
  9. выбор одного правильного варианта ответа;
  10. выбор нескольких правильных вариантов ответа;
  11. прямой ввод с клавиатуры;
  12. соответствие;
  13. расположение в правильном порядке.
  14. указывать уровень сложности вопросов;
  15. два временных режима:
  16. тест без учета времени;
  17. время устанавливается на весь тест.
  18. указывать порядок ответов на вопросы:
  19. в произвольном порядке и можно изменить ответ;
  20. в заданном порядке и нельзя изменить свой ответ.
  21. указывать настройки перемешивания:
  22. нужно ли перемешивать темы;
  23. нужно ли перемешивать вопросы;
  24. нужно ли перемешивать варианты ответов.
  25. указывать цену вопроса в баллах;
  26. возможность вставлять в вопросы изображения;
  27. возможность вставлять в вопросы аудио файлы;
  28. возможность вставлять в вопросы видео файлы;
  29. анализ результатов и выставление оценки;
  30. создать отчеты:
  31. общий отчет по группе:
  32. название группы;
  33. ФИО пользователя;
  34. дата тестирования;
  35. оценка;
  36. средняя оценка по группе.
  37. подробный отчет:
  38. ФИО пользователя;
  39. список всех заданных пользователю вопросов с указанием правильного ответа и ответа пользователя с пометкой его ошибок;
  40. число правильных и неправильных ответов за весь тест;
  41. количество полученных баллов.

Должно быть реализовано разделение пользователей на следующие группы:

  1. гость;
  2. пользователь;
  3. администратор.

Программная система должна позволять зарегистрировать произвольное число пользователей и назначать им соответствующие права на доступ к тем или иным функциям.

Программная система должна обеспечить для пользователя интуитивно понятный интерфейс в соответствии с предъявляемыми требованиями. Данный интерфейс должен состоять из открытой части пользователя и закрытой части администратора, в которых организованы компоненты работы с системой в соответствии с правами доступа.

Со временем правила регистрации пользователей, а также требования к анализу, могут изменяться, поэтому программное средство должно быть построено на принципах расширяемости и открытости, что позволит вносить в неё необходимые изменения, не теряя при этом результатов проделанной работы.

  1.  Требования к надежности

Надежное (устойчивое) функционирование программной системы должно быть обеспечено выполнением следующих организационно-технических мероприятий:

  1.  контроль корректности и полноты входных данных – все вводимые пользователем данные формально проверяются на соответствие установленного образцу, в случае обнаружения ошибок, пользователю выводится сообщение с описанием ошибки и подсказками по их устранению;
  2.  резервное копирование информационной базы – производится для того, чтобы в случае аппаратного или программного сбоя можно было восстановить предыдущее непротиворечивое состояние базы данных (периодичность копирования устанавливается администратором);
  3.  восстановление после отказа – в случае отказа программной системы во время проведения операции с базой данных необходимо восстановить ее до предыдущего корректного состояния и сообщить об этом пользователю;
  4.  организация бесперебойного питания технических средств;
  5.  регулярным выполнением требований по защите информации (испытания программных средств на наличие компьютерных вирусов).
    1.  Условия эксплуатации

Для нормальной работы компьютерного оборудования и программной системы необходимо соблюдение условий эксплуатации. Эксплуатационные режимы работы не должны превышать значений, указанных в технической характеристике оборудования. Прочие условия должны соответствовать санитарным нормам и правилам эксплуатации компьютеров.

Программная система ориентирована на пользователя средней квалификации, устанавливается и обслуживается одним специалистом, емунеобходимо уметь работать в операционных системах и Web-браузерах, а также пользоваться встроенной системой помощи.

Для работы с системой необходимо обеспечить пользователю рабочее место за персональным компьютером с установленнойданной программной системой и Web-браузером. Во время работы должна соблюдаться техника безопасности работы на персональном компьютере.

  1.  Требования к составу и параметрам технических средств

Программная система рассчитана на функционирование при следующем техническом обеспечении:

  1.  минимальная аппаратная конфигурация клиентской системы:
  2.  процессор Pentium 3.0 МГц, не менее;
  3.  оперативная память объемом 1Гб, не менее;
  4.  видеокарта и монитор с разрешающей способностью не менее 1024*768;
  5.  клавиатура;
  6.  манипулятор «мышь»;
  7.  свободное дисковое пространство на жестком диске 5Гб.
  8.  минимальная аппаратная конфигурация клиентской системы:
  9.  процессор Pentium 2.0 МГц, не менее;
  10.  оперативная память объемом 512Мб, не менее;
  11.  видеокарта и монитор с разрешающей способностью не менее 1024*768;
  12.  клавиатура;
  13.  манипулятор «мышь»;
  14.  свободное дисковое пространство на жестком диске 1Гб.
    1.  Требования к информации и программной совместимости

Для эксплуатации программной системы необходимо наличие установленной операционной системы семейства Linux или Windows, а также установленного любого web-браузера.

Хранение информации и доступ к ней должен производиться через СУБД  MySQL.

  1.  Требования к программной документации

В состав программной документации должны входить следующие документы:

  1.  руководство системного администратора;
  2.  руководство пользователя.

Описание программной системы должно включать основные назначения работы программы, а также ряд графических изображений программы. Программная система должна содержать полное руководство пользователя с описанием используемых методик и принципов тестирования, описание пользовательского интерфейса.

  1.  Стадии и этапы разработки
    1.  Стадии разработки

Разработка должна быть проведена в три стадии:

  1.  системный анализ;
  2.  рабочее проектирование;
  3.  внедрение.

2.5.2. Этапы разработки

На стадии системного анализа должен быть выполнен этап разработки, согласования и утверждения настоящего технического задания.

На стадии рабочего проектирования должна быть выполнены перечисленные ниже этапы работ:

  1.  разработка программы;
  2.  разработка программной документации;
  3.  испытания программы.

На стадии внедрения должен быть выполнен этап подготовки и передачи программы.

  1.  Содержание работы по этапам

На этапе разработки технического задания должны быть выполнены перечисленные ниже работы:

  1.  постановка задачи;
  2.  определение и уточнение требований к техническим средствам;
  3.  определение требований к программе;
  4.  определение стадий, этапов и сроков разработки программы и документации на нее;
  5.  согласование и утверждение технического задания.

На этапе разработки программы должны быть выполнены перечисленные ниже работы:

  1.  выбор архитектуры программной системы;
  2.  выбор средств разработки (среда разработки, язык программирования, СУБД);
  3.  разработка приложения;
  4.  отладка программной системы.

На этапе разработки программной документации должна быть выполнена разработка программных документов в соответствии с требованиями к составу документации.

На этапе испытаний программы должны быть выполнены перечисленные ниже работы:

  1.  разработка, согласование и утверждение и методики испытаний;
  2.  проведение приемо-сдаточных испытаний;
  3.  корректировка программы и программной документации по результатам испытаний.

На этапе подготовки и передачи программы должна быть выполнена работа по подготовке и передаче программы и программной документации в эксплуатацию на объектах заказчика.

  1.  Порядок контроля и приемки

2.6.1. Виды испытаний

Программная система должна пройти следующие виды испытаний:

  1.  предварительные;
  2.  опытная эксплуатация;
  3.  приемочные.

Приемо-сдаточные испытания должны проводиться на объекте заказчика в оговоренные сроки.

Прием-сдаточные испытания программы должны проводиться согласно разработанной исполнителем и согласованной с заказчиком методики испытаний.

Ход проведения приемо-сдаточных испытаний заказчик и исполнитель документируют в протоколе проведения испытаний.

2.6.2. Общие требования к приемке работы

На основании протокола проведения испытаний исполнитель совместно с заказчиком подписывает акт приемки-сдачи программной системы в эксплуатацию.


  1.  ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ


  1.  КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

4.1. Архитектура программной системы

Так как разрабатываемое программное средство – web-приложение, то тип архитектуры был выбран «клиент-сервер».

Архитектура программного средства состоит из двух частей – клиентской и серверной части. На серверной части происходит обработка всех запросов пользователей. Клиентская часть программы выполняется на рабочих станциях клиентов и служит для отображения запрашиваемых данных и интерфейса пользователя.  Пользователи взаимодействуют с программой с помощью интернет-браузеров, которые используют технологии HTML, CSS и  JavaScript.

Серверная часть выполняется на специальном компьютере, на котором установленweb-сервер Apache, PHP-сервер и СУБД MySQL. Для взаимодействия с серверной частью клиентская часть передаёт http-запросы. Запросы обычно передаются по средствам сети Internet. Каждый запрос проходит аутентификацию, дляподтверждение подлинности. Далее происходит обработка запроса. Если необходимо, то происходит извлечение данных из БД или поиск необходимых файлов. В результате обработки запроса формируется ответ пользователю, который потом генерируется в HTML или XML для отправки клиентской части. Ответ отправляется через сети Internet на рабочею станцию пользователя. Описанный процесс функционирования программного средства представлен на рисунке 4.1.

Рис.4.1. Модель архитектуры проекта

К достоинствам использования архитектуры «клиент-сервер» можно отнести следующие:

  1.  снижаются требования к аппаратному обеспечению пользователя;
  2.  снижается нагрузка на сеть за счет уменьшения объёма данных в пакетах, посылаемых по сети;
  3.  повышается степень безопасности данных за счёт жесткого контроля целостности.

Слабым местом архитектуры «клиент-сервер» является зависимость работоспособности всей системы от состояния сервера (так как в случае отказа сервера все связанные с ним клиенты перестают получать данные).

В соответствии с предложенной архитектурой в случае использования программной системы в локальной сети необходимо установить http-сервер и базу данных на сервере. Или назначить любой компьютер в сети сервером, в случае использования одноранговой сети. Клиентам не нужно устанавливать никакого дополнительного ПО, достаточно иметь входящий в состав современной операционной системы браузер.

4.2. Выбор средств разработки

4.2.1. Обоснования выбора СУБД

MySQL – компактный многопоточный сервер баз данных. Он характеризуется большой скоростью, устойчивостью и легкостью в использовании.

MySQL является идеальным решением для малых и средних приложений. Исходные коды сервера компилируются на множестве платформ. Наиболее полно возможности сервера проявляются на Unix-серверах, где есть поддержка многопоточности, что дает значительный прирост производительности.

MySQL-сервер является бесплатным для некоммерческого использования.

MySQL поддерживает язык запросов SQL в стандарте ANSI 92, и кроме этого имеет множество расширений к этому стандарту, которых нет ни в одной другой СУБД [10, 12].

Краткий перечень возможностей MySQL:

  1. поддерживается неограниченное количество пользователей, одновременно работающих с базой данных;
  2. количество строк в таблицах может достигать 50 млн.;
  3. быстрое выполнение команд;
  4. простая и эффективная система безопасности.

4.2.2. Обоснования выбора языка

Профессионально разработанное web-приложение должно поддерживать некоторый уровень интерактивности с пользователем. Традиционно все это реализовывалось CGI-скриптами, написанными на Perl. Но CGI-скрипты очень плохо масштабируемы. Каждый новый вызов CGI требует от ядра порождения нового процесса, а это занимает процессорное время и тратит оперативную память. PHP предлагает другой вариант – он работает как часть Web-сервера [2, 25].

Синтаксис PHP очень похож на синтаксис C или Perl. В этом языке нет строгой типизации данных и нет необходимости в действиях по выделению/освобождению памяти.

Программы, написанные на PHP, достаточно легко читаемы. Написанный PHP-код легко зрительно прочитать и понять, в отличие от Perl-программ [23].

Недостаток PHP – этот язык является интерпретируемым и, вследствие этого, не может сравниться по скорости с компилируемым С. Однако при написании небольших программ, что, в общем-то, присуще проектам на PHP, когда весь проект состоит из многих небольших страниц с кодом, вступают в силу накладные расходы на загрузку в память и вызов CGI-программы, написанной на С;

Преимущественным назначением PHP является предоставление web-разработчикам возможности быстрого создания динамически генерируемыхweb-страниц, однако, область применения PHP не ограничивается только этим [9, 13].

Одним из значительных преимуществ PHP является поддержка широкого круга баз данных. Создание скрипта, использующего базы данных невероятно просто. В настоящее время PHP поддерживает следующие базы данных: InterBase, Oracle, MySQL, mSQL, FrontBase, Informix и многие другие [19].

PHP доступен для большинства операционных систем, включая Linux, многие модификации Unix (такие, как HP-UX, Solaris и OpenBSD), MicrosoftWindows, Mac OS X, RISC OS, и многих других. Также в PHP включена поддержка большинства современных вебсерверов, таких, как Apache, Microsoft IIS, PersonalWebServer, серверов Netscape и iPlanet, сервера OreillyWebsitePro, Caudium, Xitami, OmniHTTPd и многих других. Для большинства серверов PHP поставляется в качестве модуля, для других, поддерживающих стандарт CGI, PHP может функционировать в качестве процессора CGI.

Простота и многогранность использования выделяет PHPв списке подобных технологий, поэтому ее можно выбрать как основополагающую для разработки дипломного проекта [11, 18].

4.2.3. Обоснования выбора средств разработки

Для создания эскизов страниц и вёрстки веб-сайта будем использовать графический редакторGIMP forWindows. Он распространяется  бесплатно и не уступает по функциональности признанному лидеру в этой области – AdobePhotoShop. Для работы с  HTML, PHP, CSS будем использовать  программное средство Notepad++, который имеет богатый функционал, прост в использовании, а самое главное абсолютно бесплатен.

4.3. Проектирование программной системы

Для моделирования предметной области используем DFD(Data FlowDiagramming) диаграмму.

Внешняя сущность (externalreferance) – это материальный объект или физическое лицо, представляющие собой источник или приемник информации, например, заказчики, персонал, склад, поставщики, клиенты. Определение некоторого объекта или системы в качестве внешней сущности указывает на то, что они находятся за границей анализируемой системы. Внешние сущности изображаются в виде прямоугольников с тенью и обычно располагаются по краям диаграммы.

Процесс (activity) представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определённым алгоритмом. Процесс изображается прямоугольником со скругленными углами и именуется в виде предложения с активным однозначным глаголом в неопределённой форме, за которым следует существительное в винительном падеже.

Поток данных (dataflow) определяет информацию, передаваемую из одной части системы в другую. Поток данных  изображается линией, оканчивающейся стрелкой, которая показывает направление потока.  Имя потока данных задается существительным, например, «Данные о клиенте», «Отчетность по подоходному налогу». Между внешней сущностью и процессом можно применять двунаправленные стрелки. Для каждого потока данных в словаре необходимо хранить имя потока, его тип и атрибуты.

Хранилище данных (datastore) – это абстрактное устройство для хранения информации, которую в любой момент можно поместить в хранилище и спустя некоторое время извлечь из него.  Хранилище данных физически может быть реализовано в виде таблицы в оперативной памяти, файла на магнитном носителе, базы данных. Имя накопителя выбирается из соображения наибольшей информативности для проектировщика.

4.3.1. Модель потоков данных по стандарту DFD

Контекстная диаграмма (рис. 4.2) представляет общее описание системы и её взаимодействие с внешней средой. С разрабатываемым программным средством будут взаимодействовать две внешние сущности: «Пользователь» и «Администратор».

Рис.4.2.Контекстная диаграмма модели потоков данных «Работы системы тестирования знаний»

Рис.4.3. Диаграмма первого уровнямодели потоков данных «Работы системы тестирования знаний»

Рис.4.4. Диаграмма второго уровнямодели потоков данных. Процесс «Тестирование»

4.4 Проектирование моделей данных

Концептуальное проектирование – описание предметной области, включающей определение объектов, связей между ними и процессов, происходящих в предметной области, независящих от условий физической реализации.

Логическое проектирование – преобразование концептуального представления в логическую структуру Базы данных, включая проектирование таблиц и организацию связи между ними.

Физическое проектирование – принятие решений о том, как будет реализована логическая модель в базе данных с помощью конкретной выбранной СУБД.

Этапы концептуального проектирования в БД:

  1.  определения объектов;
  2.  определение атрибутов объектов;
  3.  определение связей между объектами;
  4.  определение потенциальных ключей и назначение первичных ключей;
  5.  определение доменов атрибутов;
  6.  построение диаграммы «Сущность-Связь».

Построение диаграммы «Сущность-Связь» представляет концептуальную модель в в виде графической схемы.

Далее необходимо нормализовать структуру базы данных.

Нормализация БД заключается в приведении к определенной нормальной форме для исключения различного рода аномалий.

Под аномалией подразумевается возможность внесения противоречивых или ошибочных данных в результате некоторых действий.

Ненормальная форма – когда в таблице имеются повторяющиеся значения или списки.

Первая нормальная форма требует, чтобы на любом пересечении строки и столбца находилось единственное значение, которое должно быть атомарным. Кроме того, в таблице, удовлетворяющей первой нормальной форме не должно быть повторяющихся групп.

Вторая нормальная форма требует, чтобы любой неключевой атрибут зависел функционально-полно от первого ключа. Это достигается тем, что атрибут, зависящий от части первичного ключа, выделяется в отдельное отношение.

Третья нормальная форма повышает требования второй нормальной формы: она не ограничивает составными первичными ключами. Третья нормальная форма требует, чтобы ни один неключевой атрибут не зависел от другого неключевого атрибута. Любой неключевой атрибут должен зависеть только от первичного ключа.

БД «Тестирование» состоит из  7 таблиц, из них 2 относятся к проведению тестирования знаний.

На основе подробного изучения предметной области были выделены следующие сущности: пользователь, тест. Определены основные атрибуты данных сущностей, а также связи между сущностями.

База данных представлена на рис.4.2-4.3 в логическом и физическом представлении. Рассмотрим  основные таблицы БД «Тест».

В таблице «Тест» представлена основная информация о тесте. Таблица состоит из следующих столбцов: уникальный идентификатор (ид_теста – первичный ключ), названия теста, описание теста, дата создания, автор (ФИО создателя) и название категории к которой тест принадлежит(ид_категории - ссылка). Структура таблицы «Тест» представлена на рис.4.4.

Рис. 4.2. Логическая модель БД

Рис. 4.3. Физическая модель БД

\

Рис. 4.4. Структура таблицы «Тест»

4.5. Алгоритмическое конструирование

4.6. Проектирование интерфейса


  1.  ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

5.1. Руководство пользователя

5.2. Руководство администратора

Система представляет собой файлы интерпретируемых скриптов на языках phpи javascript. Их достаточно скопировать на сервер и внести изменения в конфигурационные файлы.

Установка сервера

Для развертывания системы необходимо иметь http-сервер и СУБД MySQL. В случае Unix систем MySQL сервер, как правило, входит в дистрибутив и после установки будет уже настроен. Для серверов под управлением Windows рассмотрим процесс установки.

Установка apache

Загрузить последнюю версию apache можно по адресу http://httpd.apache.org/download.cgi

После установки следует настроит файл конфигурации httpd.conf. [5]

В нём в первую очередь нужно установить следующие директивы:

ServerRoot "с:/%директория_сервера%/httpd"

Listen80  (порт по умолчания для http)

LoadModulephp5_module с:/%директория_PHP%//php5apache2_2.dll(поддержка PHP)

DocumentRoot "c:/%директория документов сервера%/”   (веб-файлы html,php,css и т.д.)

Установка PHP

Загрузить последнюю версию можно по адресуhttp://www.php.net/downloads.php

После установки или распаковки нужно подключить поддержку mysqlв файле конфигурации php.ini [6]:

Раскомментировать строку

;extension=php_mssql.dll

(убрать ; в начале строки).

Установка MySQL

Загрузить последнюю версию MySQL можно по адресу http://dev.mysql.com/downloads/mysql/. Сразу после завершения загрузки можно приступать к установке и первоначальной настройке сервера.

Далее будут показаны только те диалоговые окна, выбор информации в которых может повлиять на работоспособность программной системы.

В окне завершения установки установите галочку «ConfiguretheMySQLServernow» для перехода к первоначальной настройке сервера (рис. 11).

Рис. 11. Окно завершения установки MySQL

Теперь приступим к настройке MySQL сервера.

В окне (рис. 12) выбираем детализированную настройку, пункт «DetailedConfiguration».

Рис. 12. Окно выбора типа настройки

Далее вас спросят о предназначении данного компьютера. В зависимости от него будет определено настройки использования оперативной памяти и быстродействия. Окно выбора показано на (рис. 13). Если это машина для разработки выберите пункт «DeveloperMachine», если это сервер, у которого присутсвуют и другие задачи кроме сервера баз данных выберите пункт «ServerMachine». Если это выделенный сервер, предназначенный только для СУБД выберите пункт «DelicatedMySQLServerMachine».

Следующее окно спрашивает о том, какой тип использования будет приоритетным для данного сервера, оно показано на (рис.13). Выбрав пункт "MultifunctionalDatabase", вы сможете работать как с таблицами типа InnoDB (для корпоративных систем, с возможностью использования транзакций и прочими корпоративными функциями), так и с таблицами MyISAM (для небольших приложений и веб-разработок). Transactional – только InnoDB, non-transactional – только MyISAM. Для данной системы тип таблиц не критичен, поэтому рекомендуется использовать MyISAM как более быстрые и выбирать третий пункт или первый если в перспективе планируется развертывание других систем на этом же сервере MySQL.

Рис. 13. Выбор предназначения данного компьютера

Рис. 14. Окно выбора типа использования

После нескольких окон, выбор в которых не принципиален будет предложено окно, показанное на (рис. 15). Обязательно необходимо выбрать пункт «EnableTCP/IPNetworking» чтобы разрешить подключение к серверу других компьютеров по локальной сети. Также будет предложено выбрать порт. Стандартным для сервера MySQL является порт 3306. [7]

Рис. 15. Сетевые настройки сервера

Настройки, выбранные, в остальных окнах являются некритичными. Установка и настройка сервера MySQL – завершена.

Чтобы импортировать структуру таблиц базы данных, достаточно ввести в консоли строчку:

mysql -uroot -ppassbase<dump.sql

где dump.sql – файл структуры

5.3. Руководство по настройке среды

Настройка PHP

Разработка системы идёт на языке PHP версии 5.3.5.

Для правильной работы необходима поддержка виртуальных директорий. Это облегчит навигацию по адресной строке.

Кодировка по умолчанию – utf-8.

Mime-тип по умолчанию – text/html.

Переменную register_globalsследует выключить в целях безопасности и исключения конфликтов переменных.

Максимальное время выполнения не будет превышать несколько секунд.

Возможно, потребуется поддержка GD для строительства статистических графиков, если в них возникнет необходимость.

Данные для подключения к БД mysql указаны в скрипте, нет необходимости менять значения по умолчанию.

Настройка MySQL

Рекомендуется изначально использовать средние настройки по умолчанию из файла конфигурации my_medium.ini и коррентировать их в зависимости от нагрузки, количества и сложности транзакций.


  1.  ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

6.1. Методика тестирования

Тестирование методом «черного ящика» позволяет получить комбинации входных данных, обеспечивающих полную проверку всех функциональных требований к программе. Однако данный метод не реагирует на многие особенности программных ошибок.

Тестирование методом «белого ящика» позволяет проверить корректность построения всех элементов программы и правильности их взаимодействия друг с другом. Исчерпывающее тестирование данных методом затруднительно, поскольку программа считается полностью проверенной, если проведено тестирование всех маршрутов (путей) ее графа управления, а таких маршрутов может быть много. К тому же не выявляются следующие категории ошибок: ошибки интерфейса, ошибки характеристик, ошибки инициализации и завершения.

В связи с этим было принято решение тестировать разрабатываемую программную систему методом «серого ящика».

Тестирование методом «серого ящика» находится в пограничном состоянии между «белым» и «черным». Сочетание происходит следующим образом: снаружи программная система рассматривают как «черный ящик», но выбор тестов основывается на знании внутреннего устройства программы, знании ее кода.

  1.  Тестирование системы в штатных условиях

Тестирование программной системы в штатных условиях проводилось с целью определения ее соответствия требованиям технического задания и подтверждения корректности работы программы в характерных ситуациях.

Проверка на соответствие техническому заданию проводилось с целью определения функциональной полноты разрабатываемой системы и соответствия требованиям качества результатов работы системы.

На этом этапе тестирования будет осуществлён вход в систему, прохождение тестирование, просмотр статистики. Для этого шага заранее должны быть созданы и занесены тесты в базе данных.

Системапройдёт проверку реализуемости функциональныхтребований, то есть будет проведена проверка способности системы в определённых условиях решать задачи, нужные пользователям.

Проводя тестирование, следует поучаствовать в ролях пользователя и администратора.

Сначала из учётной записи администратора попробовать:

  1. создать учетную запись пользователя;
  2. создать категорию;
  3. создать несколько различных тестов;
  4. создать списки групп;
  5. сделать резервную копию базы данных.

Авторизовавшись под учётной записью пользователя, попробовать:

  1. выбрать тест;
  2. пройти тест;
  3. просмотреть статистику тестирования.
  4.  Нагрузочное тестирование

Нагрузочное тестирование (англ. LoadTesting) — определение или сбор показателей производительности и времени отклика программно-технической системы или устройства в ответ на внешний запрос с целью установления соответствия требованиям, предъявляемым к данной системе (устройству).

Если создаваемая нагрузка на систему превышает нормальные сценарии ее использования, с целью протестировать время отклика системы на высоких или пиковых нагрузках, такое тестирование называется стресс-тестированием. В этом случае нагрузка обычно столь высока, что предсказуема ошибочная работа системы, однако не существует четкой границы между тем, когда тестирование является нагрузочным и тем, когда оно становится стресс-тестированием.

Для разрабатываемого типа проекта, создающемся на основе веб-технологий, есть несколько способов провести нагрузочное тестирование. Из популярных утилит можно выделить Siege, IBM RationalPerformanceTester, JMeter, HP LoadRunner, а в интернете есть специальные сервисы, которые обращаются с разных адресов по заданному адресу и в результате своей работы отображаются графики зависимости времени отклика сервера от количества клиентов.

Больше внимания во время нагрузочного тестирования стоит уделить таким вещам, как:

  1. потребление ресурсов центрального процессора,
  2. потребление оперативной памяти,
  3. потребление сетевых ресурсов,
  4. работа с дисковой подсистемой,
  5. время выполнения запроса.
  6.  Тестирование в исключительных ситуациях

Испытание работоспособности программы в исключительных ситуациях основывалось на проверке работоспособности в случае сбоев.

К сбоям относятся:

  1. отключение от сети (отсутствие сервера);
  2. отсутствие базы данных на сервере;
  3. отсутствие таблицы в базе данных.
  4.  Оценка полноты тестирования и надежности

В результате проведенной проверки работы программы в штатных условиях, было установлено соответствие функций системы заявленным требованиям технического задания.

Нагрузочное тестирование показало, что программная система устойчива при проведении соревнований любого масштаба.

Тестирование в исключительных ситуациях показало корректность сообщений системы при использовании поврежденной базы данных или ее отсутствия, а также при отключении сервера.

Целью проведенного тестирования являлось исследование работоспособности модулей и системы в целом. Вследствие того, что нет возможности проверить все логические пути и опробовать все мысленные сочетания исходных данных, тестирование не претендует на абсолютную полноту проверки. В то же время были протестированы все основные элементы системы, исследованы наиболее уязвимые ее места. В проведенных испытаниях системы показала достаточную устойчивость и надежность.

  1. Сравнение с аналогами


7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

7.1. Экономическое обоснование создания автоматизированной системы

В рамках дипломного проекта разработана универсальная  автоматизированная система тестирования знаний. Обладая простым и удобным интерфейсом, она может быть использованавобразовательных заведениях для облегчения в подготовки и проведению тестирования знаний и дальнейшей обработки результатов тестирования. Цели и задачи разработки автоматизированной системы указаны в аналитической части.

Разрабатывается для учебных учреждений. Будет использоваться преподавателями для создания тестов и на основании полученных отчетов делать выводы о качестве усвоенного материала, а также студентами для подготовки к контрольным тестам и выполнение контрольных тестов. Система получает и хранит данные о пройденном тестировании.

Актуальность данной системы тестирование обусловлено тем, что при помощи разработанной системы можно проводить дистанционное обучение.Система тестирования играет важную роль в обратной связи в цепочке «преподаватель - обучаемый». При этом в очном тестировании преподавателем обучаемого возникают проблемы, связанные с субъективностью оценок преподавателей, невозможностью одним преподавателем протестировать большой поток студентов. В связи с этим в рамках развития информационных технологий особенно актуальна автоматизация процесса тестирования - создание систем компьютерного тестирования, которые позволяли бы моделировать как знания, так и методики работы преподавателя, тем самым управляя процессом тестирования. Они не только обеспечивают значительную экономию времени преподавателя, но и позволяют быстро и объективно оценить реальные знания студента, то есть могут быть эффективно использованы студентом при самоподготовке к экзаменам и зачетам.

Стоит также отметить востребованность универсальной системы тестирования знаний при корпоративных тренингах и сертификационных экзаменах, повышающих квалификацию сотрудников различных сфер деятельности.

Отказ от использования имеющихся автоматизированных систем контроля знанийобусловлен их недостаточной гибкостью интерфейса и функционалом. Таким образом, необходимость разработки системы определяется тем, что имеющиеся аналоги не в полной мере удовлетворяют требованиям и особенностям эксплуатации подобных программных продуктов. Универсальные системы также требуют доработки или конфигурирования под нужды учреждения.

7.2. Расчет времени на создание автоматизированной системы

Общее время на создание системы складывается из различных компонентов. Структура общего времени на создание автоматизированной системы представлена в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Время на создание автоматизированной системы

этапа

Обозначение времени

данного этапа

Содержание этапа

1

Подготовка описания задачи

2

Описание задачи

3

Разработка алгоритма

4

Разработка блок-схемы алгоритма

5

Написание системы на языке

6

Набивка системы

7

Отладка и тестирование системы

8

Оформление документации, инструкций

пользователю, пояснительной записки

Время рассчитывается в человеко-часах, причем берется по фактически отработанному времени, а время остальных этапов определяется расчетом по условному числу команд .

Условное число команд определяется по формуле:

     (1)

где  – коэффициент, учитывающий условное число команд в зависимости от типа задачи.

Выбрать значение коэффициента  можно из табл. 7.2.

Таблица 7.2

Значение коэффициента

Тип задачи

Пределы изменений коэффициента

Задачи учета

от 1400 до 1500

Задачи оперативного управления

от 1500 до 1700

Задачи планирования

от 3000 до 3500

Многовариантные задачи

от 4500 до 5000

Комплексные задачи

от 5000 до 5500

Для данной задачи коэффициент  принимается равным 1600.

- коэффициент, учитывающий новизну и сложность программы.

Программные продукты по степени новизны могут быть отнесены к одной из 4-х групп.

  1.  - разработка принципиально новых задач.
  2.  - разработка оригинальных  программ.
  3.  - разработка программ с использованием типовых решений.
  4. - разовая типовая задача.

Для данной задачи степень новизны В.

По степени сложности программные продукты могут быть отнесены к одной из 3-х групп.

  1. Алгоритмы оптимизации и моделирования систем.
  2. Задачи учета, отчетности и статистики.
  3. Стандартные алгоритмы.

Данная задача может быть отнесена ковторой группе сложности.

Коэффициентопределяется из табл. 6.3 на пересечении групп сложности и степени новизны.

Таблица 7.3

Таблица выбора коэффициента новизны

Язык программирования

Группа

Сложности

Степень  новизны

А

Б

В

Г

Высокого

Уровня

1

1,38

1,26

1,15

0,69

2

1,30

1,19

1,08

0,65

3

1,20

1,10

1,00

0,60

Низкого

Уровня

1

1,58

1,45

1,32

0,79

2

1,49

1,37

1,24

0,74

3

1,38

1,26

1,15

0,69

Для данной задачи коэффициент.

Исходя из формулы 1, можно определить условное число команд .

Определяем время, затраченное на каждый этап создания автоматизированной системы.

  1.  (время на подготовку описания задачи), берется по факту и составляет:

  1.  ( время  на описание задачи ) определяется по формуле:

     (2)

где  - коэффициент учета изменений задачи; - коэффициент, учитывающий квалификацию программиста.

Коэффициент в зависимости от сложности задачи и числа изменений выбирается в интервале от 1,2 до 1,5.

Для данной задачи выберем .

Выбрать значение коэффициента  можно из табл. 7.4.

Таблица 7.4

Таблица выбора коэффициента учитывающего квалификацию программиста

Стаж  программиста

Значение  коэффициента   К

до 2-х лет

0,8

от 2 до 3 лет

1,0

от 3 до 5 лет

1,1 - 1,2

от 5 до 10 лет

1,2 - 1,3

свыше 10 лет

1,3 - 1,5

В данном случае выберем коэффициент.

Применяя формулу 2, определяем время на описание задачи:

  1.  (время на разработку алгоритма) рассчитываем по формуле:

     (3)

Применяя формулу 3, определяем время на разработку алгоритма:

  1.  (время на разработку блок - схемы) определяется аналогично по формуле 3 и составляет:

  1.  (время написания системы на языке программирования) определяется по формуле:

.      (4)

Применяя формулу 4,определяем время написания автоматизированной системы на языке программирования:

  1.  (время набивки системы) определяется по формуле:

      (5)

Применяя формулу 5, определяем время набивки системы:

  1.  (время отладки и тестирования системы) определяется по формуле:

     (6)

Подставляем значения в формулу 6 и получаем:

Теперь, зная время, затраченное на каждом этапе, можно подсчитать  общее время на создание автоматизированной системы:

Структура общего времени на создание автоматизированной системы представлена на рис.7.1.

Рис. 7.1. Структура общего времени на создание автоматизированной системы

7.3. Расчёт затрат на разработку автоматизированной системы

Расчет себестоимости создания включает следующие составляющие:

  1. расчет заработной платы исполнителя работ по созданию автоматизированной системы;
  2. расчет начислений на заработную плату (единого социального налога);
  3. расчет расходов на содержание и эксплуатацию ЭВМ;
  4. расчет себестоимости автоматизированной системы.

7.3.1. Расчет заработной платы исполнителя работ по созданию автоматизированной системы

Основная ЗП определяется по формуле:

     (7)

где  - месячная зарплата (руб.);

- общее время на создание программного продукта (чел/ час);

- число рабочих дней в месяц;

- продолжительность рабочего дня в часах.

- процент  премии, если есть.

Таким образом определяем основную заработную плату исполнителя работ по созданию автоматизированной системы:

Дополнительная заработная плата берется в размере 15% от основной.

Общая заработная плата будет равна сумме основной и дополнительной:

7.3.2. Расчет начислений на заработную плату

Теперь можно подсчитать единый социальный налог, который начисляется на заработную плату и составляет 30%. Структуру единого социального налога можно посмотреть в табл. 7.5.

Таблица 7.5.

Структура единого социального налога

Направленность

отчислений

Процент  от

ЗПобщ.

Сумма (руб.)

1

Отчисления на соц. страх.

3,9%

1951,79

2

Отчисления на мед.страх.

4,1%

2051,89

3

Отчисления в пенсионный фонд

22%

11010,12

4

Итого:

30%

15013,8

7.4. Расчет расходов на содержание и эксплуатацию ЭВМ

Основой для расчёта расходов на содержание и эксплуатацию аппаратного комплекса, является себестоимость одного машино-часа работы. Сначала мы определим годовые затраты каждого компонента себестоимости, в число которых входят элементы описанные ниже.

Аренда помещения, определяется по формуле:

    (8)

где  – расходы на аренду 1 офисного помещения (500 руб./м2),  – площадь  (м2) на 1 ЭВМ (от 5 до 7 м2). Затраты на аренду составляют:

Затраты на электроэнергию определяются по формуле:

     (9)

где  – цена одного киловатт-часа,  – потребляемая мощность комплекса за год. Получаем

Затраты на лицензионное программное обеспечение: 1 лицензии Windows 7 Professional3600 руб.

Затраты на расходные материалы (пачка бумаги, картридж для принтера), всего на сумму 1600 руб.

Сложив все расходы, получим годовые расходы на содержание и эксплуатацию аппаратного комплекса, они составят:

Стоимость одного часа работы аппаратного комплекса составит:

Определив себестоимость 1-го машино-часа работы аппаратного комплекса и время на создание автоматизированной системы, можно вычислить расходы на содержание и эксплуатацию комплекса, относящихся к разработке даннойсистемы по формуле:

    (10)

где – рассчитанная стоимость одного машинного часа работы; .– рассчитанное время на создание автоматизированной системы. Подставив рассчитанные значения в данную формулу, получим

.

7.5. Расчёт себестоимости автоматизированной системы

В себестоимость автоматизированной системы входят следующие элементы:

  1. основная заработная плата исполнителя работ по созданию автоматизированной системы;
  2. дополнительная заработная плата исполнителя работ по созданию автоматизированной системы;
  3. начисления на заработную плату (единый социальный налог);
  4. расходы на содержание и эксплуатацию ЭВМ, относящихся к данной системе;
  5. прочие расходы.

Себестоимость рассчитывается с учетом того, что программное обеспечение предоставляется бесплатно.

Первые 4 элемента уже известны, а прочие расходы составляют 10% от суммы первых 4-х элементов.

Сложив все элементы, можно определить себестоимость автоматизированной системы.

Отразим структуру себестоимости автоматизированной системы в табл. 7.6 и на рис.7.2.

Таблица 7.6.

Смета затрат

Элементы себестоимости

Сумма

(руб.)

% в общ.сумме себестоимости

1

Основная заработная плата исполнителя

43518

52

2

Дополнительная заработная плата

исполнителя

6528

8

3

Начисления на заработную плату

15013,2

18

4

РС и ЭЭВМ

11210,2

13

5

Прочие расходы

7627

9

Итого:

83897

100%

Рис.7.2.Смета затрат на разработку системы

7.6. Расчёт цены автоматизированной системы

Цена складывается из нескольких компонентов:

    (11)

где - себестоимость программного продукта;

- прибыль, которую берем в размере 40% от себестоимости.

- налог на добавленную стоимость, который берется в размере 18% от суммы себестоимости и прибыли.

Подставляя значения в формулу 11, определяем цену автоматизированной системы:

Количество организаций, которые приобретут данную систему, будет минимум 30. Соответственно итоговая цена одной копии системы составит:

Результаты расчетов сведем в итоговую табл. 7.7, результаты также представлены на рис.7.3.

Таблица 7.7.

Результаты расчетов дипломной работы

Наименование показателя

Сумма (руб.)

Себестоимость автоматизированной системы

83897

Прибыль

33558,8

НДС

21142

Цена автоматизированной системы

138597

Рис.7.3. Структура цены автоматизированной системы

7.7. Эффективность от применения автоматизированной системы

Эффективность применения даннойавтоматизированной системы заключается в быстром и удобном способе создания теста и получения результатов тестирования.

Можно выделить следующие достоинства системы:

  1. интуитивно понятный интерфейс;
  2. автоматизация статистических вычислений.

В результате проведения сравнительных испытаний разработанной универсальной автоматизированной системы проверки знаний и аналога «INDIGO», проведенных по основным критериям, были установлены показатели, представленные в табл. 7.8 и на рис. 7.4.

Таблица 7.8.

Экономия времени при использовании автоматизированной системы

Показатель

Использование аналога

С использованием автоматизированной системы

Составление теста

100%

100%

Формирование отчета

100%

120%

Выставление оценки

100%

120%

Рис.7.4. Экономия времени при использовании автоматизированной системы

Приведенные ниже расчеты весьма приблизительны и основаны на ожидаемых данных.Необходимо сказать, что прибыль от автоматизированной системы может быть получена путем продажи любой заинтересованной фирме для установки, с возможностью последующей поддержки системы.

Экономическая эффективность от внедрения в производство данной автоматизированной системы может быть представлена только в виде прогноза.

Предположим, что за год учреждения купят 30 систем.

Тогда прибыль за первый год составит:

,      (12)

где – прибыль за первый год (рублей);

– цена единицы системы (руб.);

– количество проданных автоматизированных систем за первый год (шт.);

– затраты на разработку системы (руб.);

54703 руб.

Таким образом, рассматриваемый проект является,безусловно, прибыльным, в случае выполнения предполагаемых условий и окупается в течение одного года.


  1.  ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

Широкое внедрение электронно-вычислительной техники в различные отрасли науки, техники, бизнеса требуют серьезного внимания к проблеме организации рабочего места оператора персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), и в первую очередь – учета возрастания доли умственного и нервно-напряженного труда, а также возникающих в процессе работы психоэмоциональных нагрузок.

При нерациональной организации работы оператора ПЭВМ, неблагоприятных факторах производственной среды, а также при значительной психофизиологической нагрузке быстро снижается работоспособность оператора ПЭВМ и ухудшается качество их работы, что может привести к перенапряжению, а иногда и к срыву трудовой деятельности – дистрессу. Научно обоснованная организация рабочих мест, проведение мероприятий по оздоровлению производственной среды – неотъемлемые требования, выполнение которых позволит повысить эффективность работы пользователей компьютеров.

  1.  Охрана труда пользователей ПК

Работа человека за компьютером относится к умственной деятельности, требующей внимания и нервного напряжения. Для разработки мероприятий по рациональной организации труда необходимо выделить факторы, влияющие на его здоровье и утомлённость. Эти факторы можно разделить на следующие группы.

  1. Условия окружающей среды (температура, влажность, скорость движения воздуха, освещение, световое решение интерьера, шум, электромагнитные излучения);
  2. Условия трудового процесса на рабочем месте (рабочая поза, ритм и темп работы, наличие перерывов в работе).

Исходя из анализа этих факторов, в данном дипломном проекте будут подробно разработаны следующие вопросы охраны труда пользователя персонального компьютера:

  1. режим труда и отдыха;
  2. требования к микроклимату помещений;
  3. требования к освещению;
  4. пожарная безопасность
  5. электробезопасность;

Базовые требования, выполнение которых призвано исключить или существенно снизить влияние вредных производственных факторов, изложены в сборнике «Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03».

  1.  Режим труда и отдыха

Характер деятельности труда программиста обуславливает психофизиологическую напряжённость организма, связанную с работой за дисплеем, мыслительно-поисковую направленность работы. Работа за компьютером включает самые различные задачи, которые объединяются такими общими факторами, как, что работа требует постоянного внимания и сосредоточенности, непрерывного и иногда продолжительного наблюдения и контроля проводимых действий. Процесс труда программиста связан с поиском оптимального решения поставленной задачи. Напряжённая интеллектуальная деятельность нередко приводит к стрессам и психологическим расстройствам. Зачастую это связано с неправильной организацией режимов труда и отдыха, поэтому очень важно уделять внимание этим аспектам.

Проблема психологической совместимости членов коллектива носит очень острый характер и оказывает, прямое воздействие на производительность труда и эмоциональное состояние работников. При подборе коллектива, организации рабочих групп следует руководствоваться не только интересами профессиональной подготовки людей, но и особенностью их характера и умения работать в единой команде. При выполнении в течение рабочей смены работ, относящихся к разным видам трудовой деятельности, за основную работу с ПЭВМ принимается та, которая занимает не менее 50% времени в течение смены или рабочего дня.

Согласно СанПиН 2.2.2./2.4.1340-03, режимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ и ВДТ организовываются в зависимости от вида и категории трудовой деятельности. Виды трудовой деятельности разделяются на три группы:

  1. А – работа по считыванию информации с экрана ВДТ или ПЭВМ с предварительным запросом;
  2. Б – работа по вводу информации;
  3. В – творческая работа в режиме диалога с ЭВМ.

При выполнении в течение рабочей смены работ, относящихся к разным видам трудовой деятельности, за основную работу с ПЭВМ и ВДТ принимается такая работа, которая занимает не менее 50% времени в течение рабочей смены или рабочего дня.

Для обеспечения оптимальной работоспособности и сохранения здоровья профессиональных пользователей, на протяжении рабочей смены установлены регламентированные перерывы. Время регламентированных перерывов в течение рабочей смены установлено в зависимости от ее продолжительности, вида и категории трудовой деятельности. Продолжительность непрерывной работы с вычислительной техникой без регламентированного перерыва не превышает двух  часов (см. табл. 8.1).

Продолжительность обеденного перерыва соответствует действующему законодательству о труде и правилами внутреннего трудового распорядка предприятия:

  1. для Iкатегории работ через два часа от начала рабочей смены и через двачаса после обеденного перерыва продолжительностью 15 минут каждый;
  2. для IIкатегории работ через два часа от начала рабочей смены и через 1,5-2,0 часа после обеденного перерыва продолжительностью 15 минут каждый или продолжительностью 1- минут через каждый час работы;
  3. для III категории работ через 1,5-2,0 час от начала рабочей смены и через 1,5-2,0 час после обеденного перерыва продолжительностью 20 минут каждый или продолжительностью 15 минут через каждый час работы.

Таблица 8.1

Категории рабочей деятельности

Категория работы

Уровни нагрузки за рабочую смену

Суммарное время регламентированных перерывов, мин.

Группа А, количество знаков

Группа Б, количество знаков

Группа В, количество часов

При 8-ми часовой рабочей смене

При 12-ти часовой рабочей смене

I

До 26 000

До 15 000

До 2,0

30

70

II

До 40 000

До 30 000

До 4,0

50

90

III

До 60 000

До 40 000

До 6,0

70

120

При 12-ти часовой рабочей смене регламентированные перерывы установлены, в первые восемь часов работы, аналогично перерывам при 8-ми часовой рабочей смене, а в течение последних четырёх часов работы, независимо от категории и вида работ, каждый час продолжительностью 15 минут.

В случае возникновения у работающих зрительного дискомфорта применяется индивидуальный подход в ограничении времени работ, производится коррекция длительности перерывов для отдыха или проводится смена деятельности на другую, не связанную с использованием ЭВМ.

Во время регламентированных перерывов с целью снижения нервно-эмоционального напряжения, утомления зрительного анализатора, устранения влияния гиподинамии и гипокинезии выполняются комплексы упражнений для снятия зрительного напряжения, комплексы физических упражнений в виде производственной гимнастики.

С целью уменьшения отрицательного влияния монотонии применяются чередование операций осмысленного текста и числовых данных (изменение содержания работ), чередование редактирования текстов и ввода данных (изменение содержания работы).

  1.  Электробезопасность

Согласно ПУЭ («Правила устройства электроустановок») помещение, оснащенное средствами вычислительной техники, является помещением с повышенной опасностью поражением электрическим током, так как существуют условия для одновременного прикосновения к металлическим корпусам электрооборудования с заземленными частями или конструкциям здания и оборудования.

Электрический ток, проходя через организм человека, оказывает на него термическое, электролитическое и биологическое действие, вызывая общие и местные электротравмы. Характер воздействия электрического тока на организм человека зависит от ряда факторов: значения и длительности протекания тока через организм, рода и частоты тока, а также индивидуальных свойств человека.

Неисправность электропроводки, выключателей, штепсельных розеток, при помощи которых персональный компьютер включается в сеть, может стать причиной поражения электрическим током. Опасна для оператора работа за персональным компьютером cмокрыми руками, прикосновение к экрану монитора и тыльной стороне системного блока. Оператор не должен самостоятельно осуществлять ремонт вычислительной техники, использовать ПК с нарушениями целостности корпуса. Причиной поражения может стать также очистка от пыли и загрязнения оборудования, находящегося под напряжением.

Анализ несчастных случаев показывает, что число травм, вызванных воздействием электрического тока, сравнительно невелико и составляет 0,5—1,0% общего числа несчастных случаев, однако среди травм со смертельным исходом электротравмы составляют 20—40%.

Для защиты от поражения электрическим током при переходе напряжения на конструктивные металлические части оборудования применяется защитное заземление и защитное отключение.

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением.

Смысл защитного заземления заключается в том, чтобы создать между корпусом защищаемого оборудования и землёй электрические соединения достаточно малого сопротивления, чтобы в случае замыкания на корпус, прикосновение к нему человека не могло вызвать прохождение через его тело опасной силы тока (до 10 мА). Прикосновение человека к корпусу незаземленного оборудования, случайно оказавшегося под напряжением, равносильно прикосновению его к фазе.

При техническом осмотре и ремонте вычислительных машин применяются основные и дополнительные индивидуальные средства безопасности для электроустановок, работающих под напряжением до 1000 В. В качестве изоляционных средств используются:

  1. переносные заземляющие устройства;
  2. инструменты с изолированными рукоятками;
  3. указатели напряжения для определения наличия напряжения с дополнительным сопротивлением для фазировки;
  4.  резиновые диэлектрические коврики.
  5.  Освещение помещения

Недостаточное освещение рабочего места ведет к преждевременному утомлению программиста и уменьшению его работоспособности. Главным образом недостаточное освещение сказывается на зрении человека. Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение оказывает благоприятное психологическое воздействие, повышает безопасность труда.

Работа пользователя ПК состоит из следующих категорий:

  1. работа непосредственно на компьютере;
  2. работа с документацией.

Освещение может быть как искусственным, так и естественным.

Искусственное освещение в помещениях эксплуатации ВДТ и ЭВМ осуществляется системой общего равномерного освещения.

Рассмотрим работу пользователя на компьютере, чтобы обеспечить наилучшую освещенность для данной категории работ, которая относится к работе с самосветящимися предметами.

Кроме работы на компьютере, пользователю время от времени необходимо просматривать документацию. «Объектом различения» в данном случае является толщина линии буквы, которая составляет от 0,3 до 0,5 мм. Поэтому эту работу можно охарактеризовать как точную. Для определения наименьшей освещенности необходимо определить контраст объекта с фоном и фон. Фон документов обычно светлый или немного темнее светлого. Буквы используются либо черные, либо темно серые. Исходя из вышеперечисленного, выбран фон – светлый, а контраст объекта с фоном средний. Поэтому используется освещенность при люминесцентных лампах не менее 500 лк.

Поскольку две категории работ требуют разной освещенности, используется комбинированное освещение, где 300лк обеспечивается общим освещением, а недостающие 300лк (для работы с документами) местным освещением, т.е. посредством установки на рабочем столе, например, настольной лампы.

Местное освещение не создаёт бликов на поверхности экрана. Отраженная блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) ограничивается за счет правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране ВДТ и ЭВМ не превышает 40 кд/кв.м и яркость потолка, при применении системы отраженного освещения, не может превышает 200 кд/кв. м.

В качестве источников света при искусственном освещении применяются преимущественно люминесцентные лампы типа ЛД. При устройстве отраженного освещения в производственных и административно-общественных помещениях допущено применение металлогалогенных ламп мощностью до 250 Вт. Также в некоторых случаях допущено применение ламп накаливания в светильниках местного освещения.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях с ВДТ и ЭВМ производится чистка стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводится своевременная замена перегоревших ламп.

  1.  Микроклимат помещения

Для комфортной работы сотрудников вычислительного центра соблюдаются все основные требования к микроклимату производственных помещений, описанные в санитарных правилах и нормах СанПиН 2.2.2./2.4.1 1340-03.

Для повышения влажности воздуха в помещениях с ВДТ и ЭВМ  применяются увлажнители воздуха. Для обогрева помещений в холодное время года используются обогреватели. Для понижения температуры в тёплое время года используются кондиционеры.

Содержание вредных химических веществ в воздухе производственных помещений, в которых работа на ВДТ и ЭВМ является вспомогательной, не превышает предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Содержание вредных химических веществ в производственных помещениях, работа на ВДТ и ЭВМ в которых является основной (залы вычислительной техники и др.), не превышает «предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».

Температура воздуха в помещениях соответствует санитарным правилам и нормам и поддерживается в холодный период года на уровне 22-24 С0 для категории работ лёгкая 1Aи 21-23 С0 для категории работ IБ. Относительная влажность воздуха не выходит за рамки 40-60 %. Скорость движения воздуха не превышает 0,1 м/с.  В тёплый период времени температура воздуха не выходит за рамки 23-25 С0и 22-24 С0для категории работ лёгкой  IА и  лёгкой IБсоответственно. При уровнях относительной влажности и скорости движения воздуха перечисленных выше.

  1.  Пожарная безопасность

Пожарная безопасность предусматривает обеспечение безопасности людей и сохранение материальных ценностей предприятия на всех стадиях его жизненного цикла (научная разработка, проектирование, строительство и эксплуатация).

Предупреждение возникновения пожаров в проектируемых зданиях требует значительных дополнительных капитальных затрат, составляющих иногда до 20% стоимости сооружаемого объекта.

Пожарная безопасность представляет совокупность мероприятий, при которых исключается возможность пожара и взрыва, а в случае их возникновения предотвращается воздействие на людей опасных и вредных факторов пожара и взрыва и обеспечивается защита материальных ценностей.

Основными составляющими пожарной безопасности является система предотвращения пожара и противопожарной защиты, включая организационно-технические мероприятия.

К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся:

  1. пламя и искры;
  2. тепловой поток;
  3. повышенная температура окружающей среды;
  4. повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;
  5. пониженная концентрация кислорода;
  6. снижение видимости в дыму.

Для ликвидации небольших загораний на предприятиях используют первичные средства пожаротушения: пожарные стволы (водяные и воздушно-пенные), действующие от внутреннего противопожарного водопровода (внутренних пожарных кранов), огнетушители, сухой песок, асбестовые одеяла и другой пожарный инвентарь.

Противопожарная защита должна обеспечиваться:

  1. применением средств пожаротушения и соответствующих видов пожарной техники;
  2. применением автоматических установок пожарной сигнализации и пожаротушениям;
  3. применением пропитки конструкций объектов антипиренами и нанесением на них поверхность огнезащитных красок (составов);
  4. устройствами, обеспечивающими ограничение распространения пожара;
  5. организацией своевременной эвакуации людей;
  6. применением средств коллективной и индивидуальной защиты людей от опасных факторов пожара;
  7. применением систем противодымной защиты.

Каждое здание, сооружение или строение должно иметь объемно-планировочное решение и конструктивное использование эвакуационных путей, обеспечивающие безопасную эвакуацию людей при пожаре. При невозможности безопасной эвакуации людей должна быть обеспечена их защита посредством применения систем коллективной защиты.

  1.  Расчет искусственного освещения

Общее освещение производственного помещения рассчитывается по методу светового потока (метод коэффициента использования). Этот метод позволяет наиболее удобно рассчитывать освещенность горизонтальных поверхностей.

Производственное помещение имеет искусственное освещение, удовлетворяющее ряду основных требований:

  1. отсутствие на рабочей поверхности резких теней;
  2. отсутствие в поле зрения прямой и отраженной блесткости;
  3. необходимый спектральный состав света.

Искусственное освещение в помещениях осуществляется системой общего равномерного освещения. Для освещения зоны расположения документов используется местное освещение.

Труд операторов при выполнении работ с использованием разрабатываемой программной системы будет проходить в помещении вычислительного центра, обладающего следующими характеристиками:

  1. ширина ;
  2. длина ;
  3. освещенность ;
  4. высота до рабочей поверхности

Для освещения будем использовать лампы люминесцентные дневного цвета – ЛД. Необходимо определить потребляемую мощность электрической осветительной установки для создания в производственном помещении освещенности

  1. Определяем расстояние между светильниками:

,     (8.1)

.

Расстояние от стены до первого ряда светильников при наличии рабочих мест у стены:

 (8.2)

Определяем общее число рядов светильников по ширине и длине  помещения:

   (8.3)

   (8.4)

где a – длина, b – ширина помещения, для которого рассчитывается система освещения.

Затем определяется общее минимальное число светильников , которое необходимо разместить в помещении:

   (8.5)

  1. По размерам помещения и высоте подвески  светильника определяют показатель помещения :

   (8.6)

По типу светильника, показателю помещения iи коэффициентам отражения потолка , и стен  определяется коэффициент использования светового потока .

  1. Определяется коэффициент запаса , зависящий от производственных условий, концентрации света, пыли и т.д.
  2. Коэффициент , учитывающий неравномерность освещения, принимается равным.
  3. Расчетный (потребный) световой поток одной лампы  определяется по формуле, лм:

  (8.7)

где  – число источников света в светильнике ().

По расчетному световому потоку одной лампы  выбирают стандартную лампу необходимой мощности со световым потоком , ближайшим к .

  1. После выбора стандартных ламп рассчитывается число ламп и светильников, необходимых для обеспечения заданной освещенност. Расчетное уравнение имеет вид:

    (8.8)

Число светильников выбирают из условия размещения их в помещении. При расчете системы освещения люминесцентными лампами находят число светильников в ряду и проверяют суммарную длину ряда светильников.

  1. Рассчитывается полная мощность системы освещения, которая равна произведению мощности принятой лампы на принятое число ламп:

  (8.9)

  1. Рассмотрим несколько вариантов ламп и выберем наиболее оптимальный вариант (табл.8.2).

Таблица 8.2

Результаты расчёта

Тип лампы

Световой поток, лм

Число светильников

Отклонениерасчетного от принятого, %

Мощность лампы, Вт

Полная мощность системы, Вт

Расчетное

Принятое

1

ЛД-65

3390

4,97

5

+0,6

65

1300

2

ЛД-80

3865

4,36

5

+12,8

80

1600

3

ЛД-40

2225

7,58

8

+5,25

40

1280

Из предложенных вариантов расчета наиболее оптимальным по мощности и наиболее предпочтительным является лампа типа ЛД-40.

На основе полученных данных необходимо составить план размещения светильников в помещении (рис.8.1).

Рис.8.1. Схема размещения светильников в помещение


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1.  Головач,В.В.Дизайнпользовательскогоинтерфейса. – Режимдоступа:http://www.uibook1.ru/uidesign1.pdf
  2.  ЛайзаКриспин, Джанет Грегори Гибкое тестирование: практическое руководство для тестировщиков ПО и гибких команд = AgileTesting: A PracticalGuideforTestersandAgileTeams. — М.: «Вильямс», 2010. — 464 с.
  3.  Тестированиепрограммныхсредств. – Режимдоступа:http://www.rsdn.ru/article/testing/SoftwareTesting.xml
  4. Дунаев, В.В. Базы данных. Язык SQL для студента / В.В. Дунаев. – М.: BHV, 2007 г. – 320 с.
  5. Архитектура "клиент-сервер". – Режим доступа: http://www.mstu.edu.ru/education/materials/zelenkov/ch_7_1.html
  6. Бадд, Э CSS. Профессиональное применение Web-стандартов / Э.Бадд, К.Молл, С. Коллизон. – Киев:Вильямс, 2006 г. - 272 с.
  7. Портал веб программирования. – Режим доступа: http://www.ict.edu.ru/catalog/index.php
  8. Ресурсы интеллектуальной информации. – Режим доступа:http://www.rinti.ru
  9. Основы создания скриптов для сайта. – Режим доступа: http://www.phpscript.ru/
  10. Руководство по PHP. – Режим доступа: http://www.weblibrary.biz/php/resur_php/ru


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67587. Логическая организация систем ввода-вывода 819 KB
  Типы логической структуры систем вводавывода. Логическая организация систем вводавывода в мини и микроЭВМ. При построении ЭВМ с переменным составом оборудования существуют требования единства логической структуры систем вводавывода в пределах одного или нескольких семейств ЭВМ.
67588. Классификация и параметры сетей. Основные определения 89 KB
  Компьютерные сети относятся к распределенным системам и удовлетворяют таким характеристикам распределенных систем как а наличие обмена информацией между узлами сети; б распределение ресурсов; в большая надежность; г большая производительность благодаря распараллеливанию вычислений.
67589. Архитектура протоколов информационно-вычислительных сетей 103 KB
  Протокол это набор семантических и синтаксических правил определяющий поведение функциональных блоков сети или передачи данных. Другими словами протокол это совокупность соглашений относительно способа представления данных обеспечивающего их передачу в нужных направлениях и правильную интерпретацию данных всеми участками...
67590. Устройства печати текстовой и графической информации 103 KB
  Обобщенная структура печатающего устройства Независимо от способа печати всем типам печатающих устройств присущи общие структурные и конструктивные особенности рис. Ударные печатающие устройства Среди ударных печатающих устройств различают матричные последовательного типа рис.
67591. Системний підхід при аналізі ТК. Ознаки технологічних комплексів як складних систем 68 KB
  В системних дослідженнях широко використовуються процедури декомпозиції та агрегування, які є різними аспектами аналітичного та синтетичного методів дослідження систем. Складна система розчленовується на менш складні частини, які потім можуть об’єднуватись в одне ціле...
67592. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ МНОЖЕСТВ 142.5 KB
  Множества и функции. Эти объекты называются элементами множества S. Множество задают специфицируют двумя способами: перечислением: ={123}; характеристикой свойств общих для элементов множества: А = {X PX} А это множество тех и только тех элементов X для которых P от X есть истинное предложение.
67593. Отношения и функции/ Произведение множеств 116.5 KB
  Две пары считаются равными тогда и только тогда, когда x=u и y=v. Определение. Бинарным или двуместным отношением называют множество упорядоченных пар. Элементы x и y называют координатами или компонентами отношения.
67594. Специальные бинарные отношения 115 KB
  Примеры. «=» на множестве целых (действительных) чисел – отношение эквивалентности. Отношение геометрического подобия на множестве треугольников – отношение эквивалентности. Сравнимость по модулю 2 (или n) отношение эквивалентности на множестве целых чисел. Отношение принадлежности к одной группе...